Electronic Circuits Design Pinit Nuangpirom RMUTL
Basic of OP-AMP Operational Amplifiers
Basic of OP-AMP
Idea OP-AMP Av เป็นอัตราการขยายแรงดันซึ่งมีค่าสูงมาก จึงเป็นคุณสมบัติที่พิเศษสุดของออปแอมป์ ออปแอมป์แบบอุดมคติ จะมีคุณสมบัติตามเงื่อนไขดังนี้ 1. อัตราการขยายแรงดัน สูงมากจนเป็นอนันต์ 2. ความต้านทานทางอินพุต สูงมากจนเป็นอนันต์ 3. ความต้านทานทางเอาท์พุท ต่ำมากจนเป็นศูนย์ 4. แรงดันออฟเซททางอินพุทเป็นศูนย์ 5. กระแสออฟเซททางอินพุทเป็นศูนย์ 6. ลักษณะสมบัติเชิงความถี่ ขยายได้ดีตั้งแต่ไฟตรง จนความถี่สูงมากเป็นอนันต์
Idea OP-AMP Av เป็นอัตราการขยายแรงดันซึ่งมีค่าสูงมาก จึงเป็นคุณสมบัติที่พิเศษสุดของออปแอมป์ ออปแอมป์แบบอุดมคติ จะมีคุณสมบัติตามเงื่อนไขดังนี้ 1. อัตราการขยายแรงดัน สูงมากจนเป็นอนันต์ 2. ความต้านทานทางอินพุต สูงมากจนเป็นอนันต์ 3. ความต้านทานทางเอาท์พุท ต่ำมากจนเป็นศูนย์ 4. แรงดันออฟเซททางอินพุทเป็นศูนย์ 5. กระแสออฟเซททางอินพุทเป็นศูนย์ 6. ลักษณะสมบัติเชิงความถี่ ขยายได้ดีตั้งแต่ไฟตรง จนความถี่สูงมากเป็นอนันต์
Basic of OP-AMP
Basic of OP-AMP
Basic of OP-AMP ความต้านทานอินพุต
Basic of OP-AMP ความต้านทานเอาต์พุต
Basic of OP-AMP ความต้านทานเอาต์พุต
Basic of OP-AMP แรงดันออฟเซททางอินพุท แรงดันออฟเซททางอินพุทเป็นเรื่องสำคัญมากเรื่องหนึ่ง เมื่อเราศึกษาเรื่องออปแอมป์ แรงดันออปเซททางอินพุทหมายถึง แรงดันขนาดเล็กที่ปรากฏระหว่างอินพุทบวกลบ ของออปแอมป์ในขณะที่แรงดันอินพุทเป็นศูนย์
Basic of OP-AMP กระแสไบแอสทางอินพุท กระแสไบแอสทางอินพุท หมายถึง กระแสที่ไหลเข้าหรือออกจากขั้วบวกหรือลบ ของอินพุทของออปแอมป์ไม่เกี่ยวข้องกับความต้านทานทางอินพุทของออปแอมป์ ปกติกระแสไบแอสทางอินพุท จะมีองค์ประกอบไฟตรงเป็นหลักในขณะที่ความต้านทาน ทางอินพุท จะมีองค์ประกอบทางไฟสลับเป็นหลัก
Basic of OP-AMP กระแสออฟเซททางอินพุท ตามปกติกระแสไบแอสที่ไหลเข้าขั้วบวกและลบของออปแอมป์จะไม่เท่ากันทีเดียวนัก ความแตกต่างของกระแสทั้งสองนี้ เรียกว่ากระแสออฟเซททางอินพุทของออปแอมป์ ยกตัวอย่างเช่น กระแสไบแอสที่ไหลเข้าทางขั้วบวกเป็น 110 microA และที่ขั้วลบเป็น 90 microA เราจะเขียนว่ากระแสไบแอสเท่ากับ 100 microA และกระแสออฟเซททาง อินพุทเท่ากับ 20 microA เป็นต้น
Basic of OP-AMP กระแสออฟเซททางอินพุท
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท สลูว์เรท (Slew rate) สลูว์เรท หมายถึง ความสามารถในการให้เอาท์พุท เพื่อไล่ให้ทัน การเปลี่ยนแปลงทางอินพุท ที่ป้อนเข้ามา ถ้าป้อนแรงดันรูปคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมีแอมปลิจูด ใหญ่ให้กับออปแอมป์ แล้ววัดดูความเร็วในการขึ้นลงของรูปคลื่นทางเอาท์พุทจะได้ เป็นค่าสลูว์เรทออกมา ตัวอย่างเช่นเอาท์พุทให้แรงดันที่เปลี่ยนแปลงไป 10 V ในเวลา 0.1 mS แสดงว่ามีสลูว์เรท เท่ากับ 10 / 0.1 microS = 100V / microS คลื่นสามเหลี่ยมความถี่ 1Hz ขนาด 1 Vpp จะมีสลูว์เรทเท่ากับ 0.5 V / 0.25 microS หรือ 2 V / Sec แต่ถ้าขนาดเพิ่มเป็น 10 Vpp ค่าสลูว์เรทจะเป็น 5 V / 0.25 Sec หรือ 20 V / Sec นั่นเอง ซึ่งจะเพิ่มขึ้นถึง 10 เท่าตัว อัตราการเปลี่ยนแรงดันนี้เราเรียกว่า สลูว์เรท
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท สลูว์เรท (Slew rate) สลูว์เรท หมายถึง ความสามารถในการให้เอาท์พุท เพื่อไล่ให้ทัน การเปลี่ยนแปลงทางอินพุท ที่ป้อนเข้ามา ถ้าป้อนแรงดันรูปคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมีแอมปลิจูด ใหญ่ให้กับออปแอมป์ แล้ววัดดูความเร็วในการขึ้นลงของรูปคลื่นทางเอาท์พุทจะได้ เป็นค่าสลูว์เรทออกมา
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสลูว์เรท คือ การที่จะให้รูปคลื่นที่สมบูรณ์มี ขนาดใหญ่ได้เท่าใด ในขณะที่ ความถี่สูงขึ้น ซึ่งไม่เกี่ยวข้อง กับผลตอบสนองทางความถี่เลย
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสลูว์เรท คือ การที่จะให้รูปคลื่นที่สมบูรณ์มี ขนาดใหญ่ได้เท่าใด ในขณะที่ ความถี่สูงขึ้น ซึ่งไม่เกี่ยวข้อง กับผลตอบสนองทางความถี่เลย ผลิตสัญญาณรูปซายน์ความถี่ 1 MHz ขนาด 20 Vp-p ได้นั้น ออปแอมป์จะต้อง มีสลูว์เรทถึง 62.8 V / microS
Basic of OP-AMP อัตราสลูว์เรท ออปแอมป์เบอร์ LM741 ที่นิยมใช้กันนั้น มีสลูว์เรทเพียง 0.5 V / microS ถ้าจะนำมาผลิตรูปคลื่นซายน์ที่มีขนาด 20 Vp-p ก็คงจะได้ความถี่เพียงประมาณ 10 KHz เท่านั้นเอง แต่ถ้าใช้ LM741 เป็นบัฟเฟอร์ที่มีอัตราขยายเพียง 1 เท่า และพยายามผลิตสัญญาณให้ได้ 1 MHz ก็จะได้ขนาดสัญญาณเพียง 0.1 V เท่านั้น